双层孔隙铁基粉末冶金材料可控制备及自润滑机理分析

通过在表层添加造孔剂TiH2、在基层添加致密剂酰胺蜡,采用粉末冶金工艺制备基体致密、表层多孔含油的双层铁基轴承材料,利用SEM、XRD等分析材料微观组织与物相分布,用端面摩擦试验机测试其边界润滑工况下的摩擦学性能,结合逐级加载工况下的单、双层铁基材料的摩擦实验结果,分析单、双层烧结材料在不同载荷工况下的供油自润滑机理。结果表明,改变表层中TiH2的含量可以实现双层材料表层孔隙率和含油率的变化,同时由原位合成反应生成的硬度较高的TiC颗粒可提高材料的表面硬度,满足高承载时的耐磨性能要求,维持摩擦副接触界面和润滑状态稳定。含3.5%TiH2的双层材料综合力学和摩擦学性能较好;双层材料的疏松表层具有较好的含油自润滑性能,致密基体能增大材料强度,也使润滑油保持在两对偶面之间,综合摩擦学性能和力学性能较单层材料好,适用于重载或复杂润滑工况。     

内燃机曲柄连杆机构的建模与仿真研究

对内燃机曲柄连杆机构的工作性能进行仿真分析是内燃机产品设计过程中的重要组成部分.文章根据机械系统动态仿真技术的相关理论,介绍了一种基于Pro/E和Matlab工程软件的内燃机曲柄连杆机构动力学仿真分析方法.文章首先结合某内燃机曲柄连杆机构模型实例,利用Pro/E软件的三维实体建模功能建立了该机构的实体模型,然后利用Pro/E提供的Mechanism模块进行了曲柄连杆机构的动力学仿真分析,得到了活塞、连杆大头轴承等主要运动部件的运动规律及受力情况.最后,结合Mechanism模块得到的分析结果,利用Matlab软件对各主轴承负荷状况进行了数值模拟分析.对仿真结果的分析表明,仿真结果与内燃机的实际工作状况基本一致.文章介绍的仿真方法为曲柄连杆机构的选型、优化设计提供了一种简便有效的新思路.     

斜锥表面液滴的定向流动特性

目的 研究液滴在斜锥表面的定向流动特性，揭示液滴在斜锥表面的定向输运机理。方法 以斜锥表面液滴运动行为为研究对象，通过数值模拟技术提取液滴动力学参数，探讨不同斜锥结构参数对液滴自输运行为的影响。结果 液体内部速度的不均匀分布导致液滴内部产生速度涡旋，在泰勒毛细升力的作用下，斜锥间隙产生了涡量较大的速度主涡旋，液滴内部产生了涡量较小的速度次涡旋。在液滴定向输运过程中，2种涡旋的旋转方向与液滴的输运方向保持一致。液滴自输运过程伴随着表面能、动能的相互转化。在铺展收缩阶段，液滴的形变量较大，固–液接触面积和液滴的表面能先增大再减小，液滴运动速度却先减小再增大。在稳定输运阶段，液滴的表面能和速度基本保持不变。泰勒毛细升力和斜锥间隙中的不平衡毛细力驱使液体不断填充斜锥间隙。液滴在斜锥表面受到不平衡的钉扎阻力，使得液滴左侧更易脱钉，保证整个液滴向右无损输运。结论 可为揭示液滴在斜锥表面的流动特性和自输运机理提供理论支持，指导研制以斜锥结构为仿生原型的机械功能表面。     

多孔挡板影响液体晃荡冲击压力特征的研究

船舶波浪中航行激励液舱内液体晃荡产生的激振力会导致液舱结构局部失效,从而影响船舶运动姿态,而多孔挡板可以有效避免该问题。构建了大振幅水平激励试验平台以探讨冲击压力对频率的响应规律,分析了多孔挡板在不同激励频率下冲击压力的时域和频域特征,并从挡板结构和涡旋强度方面解释冲击压力特征产生差异的原因。结果表明,大振幅激励下的波浪翻卷、破碎等非线性特征会导致共振频率偏离固有频率;多孔挡板能够降低液体晃荡冲击压力的峰值与峰宽,且在一阶固有频率处压力峰值降低率更显著;多孔挡板不改变幅频中的主频成分,时频谱中仅有能量较低的低频成分;多孔挡板的固体结构阻碍行进波中大部分流体运动,剩余小部分流体通过孔隙会产生涡旋运动,从而耗散能量,减缓流体对液舱壁面的冲击。     

发动机润滑系统典型组成部件工作性能的试验研究

在各自专用试验台上，参照相应标准规范要求，分别对发动机润滑系统典型组成部件机油泵、机油滤清器和机油冷却器的工作性能进行了试验研究。试验重点考察了机油温度、机油泵转速以及出油压力等因素对机油泵供油特性的影响，分析了在各种温度下机油流经滤清器和冷却器时机油流量与其所产生的压降之间的关系。研究结果可以为发动机润滑系统设计和分析提供参考。     

受饱和约束的车辆转向非线性鲁棒模糊分布控制

针对极限状态下车辆转向非线性和执行器饱和问题,研究主动前轮转向(active front steering, AFS)和直接横摆力矩控制(direct yaw-moment control, DYC)对横摆-侧倾稳定的集成控制。采用Takagi-Sugeon(T-S)方法建立车辆3自由度横摆侧倾模型,结合模糊观测器实时获取模型动态参数。为准确反映车辆转向稳态过程,在T-S框架下建立改进横摆理想参考模型。考虑到极限转向对前轮侧偏特性的影响,构建T-S框架下主动前轮输入的动态饱和阈值。引入松弛因子提高AFS和DYC的执行器利用率,将反馈输入的饱和影响作为有界扰动进行控制。基于分布补偿结构设计状态反馈模糊分布控制器(parallel distributed compensation-TS,PDC-TS),采用范数有界的侧翻稳定阈作为侧倾性能约束,将车辆横摆-侧倾稳定性的H;性能转换为线性矩阵不等式(linear matrix inequalities, LMIs)凸优化问题。最后联合Trucksim-MATLAB/Labview软件进行控制仿真和硬件在环验证,结果表明,PDC-TS方法对强非线性转向过程的控制更加准确,执行器能力利用更充分,并在输入饱和约束下保持控制稳定性。     

计入热变形影响的内燃机主轴承热流体动力润滑分析

根据动载滑动轴承热流体动力润滑理论,结合热变形矩阵法,提出一种考虑热变形因素影响时的内燃机主轴承热流体动力润滑分析方法,阐述该方法的基本理论和控制方程,探讨热变形因素对主轴承工作时的轴心轨迹、润滑油流量、最大油膜压力和最小油膜厚度等状态参量的影响情况.结合一主轴承实例进行数值仿真分析,仿真分析结果发现,计入热变形影响因素后,同未考虑热变形影响时分析得到的结果相比,轴心运动轨迹发生了很大变化,平均润滑油流量和一个载荷周期内的最大油膜压力均明显增加,一个载荷周期内的最小油膜厚度明显减小,润滑油平均温升则稍有减小.内燃机主轴承在工作时受各种热源因素的影响会产生热变形,在主轴承设计以及内燃机润滑系统供油量设计过程中考虑这种变形因素的影响是很有必要的.     

绞肉机螺旋轴输送性能的数值模拟研究

肉料在绞肉机螺旋输送通道内的流动状况与绞肉机的加工效率及肉制品加工后的品质密切相关。为考察绞肉机螺旋轴的输送性能,采用简化的流场分析方法建立相应的数值模拟模型。在多种工况下对两种结构形式螺旋轴表面流速分布情况的数值进行仿真,发现螺旋轴的转速和结构形式对其输送性能影响明显。试验结果同时表明,可以通过改善螺旋轴表面速度分布的均匀性来提高绞肉加工的质量,间接利用流场数值模拟技术分析和评价绞肉机螺旋轴的输送性能是可行的。     

影响绞肉机工作品质的产品设计因素分析

为提高绞肉机产品的综合工作性能,从设备自身的工作效能和肉制品加工的质量两方面出发,考察相关产品设计因素对绞肉机工作品质影响的情况。结合绞肉机产品的实际结构特征,分别从驱动机构设计、供料机构设计、切割机构设计和通风散热结构设计等方面入手,分析目前的设计特点及其对绞肉机工作品质的影响情况,指出产品设计环节存在的问题并对相应的解决方案进行探讨,以期为绞肉机或同类食品机械产品优化设计提供参考。